自然地理环境的内部联系.ppt
第五章 自然地理环境的内部联系,张争胜,整体性规律概述,总结自然地理环境时空特征及其组成结构而得出的一条规律是自然地理环境内部联系的实质是综合自然地理研究的基本出发点 自然地理环境的整体性是其内部组成物质运动的客观反映。研究整体性规律，就必须研究物质循环和能量转化的基本过程、表现形式及其作用。,第一节 自然地理环境的整体性,一、整体性的基本内涵 是指自然地理环境各组成要素以及各组成部分之间内在联系的规律性。自然地理环境各组成要素或各组成部分相互联系、相互作用，构成一个有机整体；其中某一要素会影响其他要素，某一部分会影响其他部分。,二、整体性认识的发展,1、内在联系的整体性（传统观点）根据自然综合体学说而发展自然综合体各组成要素相互联系、相互制约而形成整体，某一要素变化必然引起其他要素的变化自然综合体学说的基础是自然地理环境的现象和事物的因果联系观点正确，但叙述不够精确，不能定量表达学说,2、结构和功能的整体性（系统论观点）,系统与环境系统的结构和功能结构：系统内部各要素、各部分间特殊的网络联系或者说是系统内部物流、能流的运输渠道功能：系统中物质、能量、信息的传输和转化由于物质和能量在系统要素间流动，使各要素相互联系、相互制约而形成一个整体系统是由各要素构成的整体，整体内任一要素不具备整体的功能，某一要素孤立作用与其作为整体一员所起作用有本质不同能反映自然地理环境物质和能量交换关系，但还不能用数学方法解决所有问题,3、非平衡有序系统整体性（耗散结构观点）,耗散结构：开放系统由于得到外界环境物质、能量，物质、能量在系统内流动，逐渐消耗维持平衡熵是系统混乱程度和无序程度的标志，熵越大，系统越混乱，反之，系统越有序太阳能单向流在自然地理环境内流通、转化，形成负熵流，使得自然地理环境从简单到复杂，从低级到高级，从相对无序到有序应用广泛，对研究自然地理环境有指导意义,第二节 自然地理环境的物质循环,自然地理环境各组成成分之间以及各自然综合体之间的相互联系、相互作用是通过物质循环和能量转换实现的物质循环必须以能量作为动力自然地理环境中物质循环（蕴含着能量转换）的方式可以归纳为四种类型，即大气循环、水分循环、地质循环和生物循环,一、大气循环,大气循环是以大气环流的形式进行的，它包括了行星风系（环流）、季风环流和局地环流三种不同尺度的模式大气循环的原动力是太阳辐射大气循环最显著的作用是重新分配地表的热量和水分大气环流还积极地搬运地表松散的固体物质,二、水分循环,水分循环两种方式：一是水的相变，即从液态或固态转换成气态，随着空气的运动输送到远方，在适当的条件下，再由气态转换成液态或固态返回地表；一是液态水在热力梯度或势能梯度的作用下，通过洋流或陆地上河川径流进行物质和能量的大规模传输水分通过蒸发凝结输送降水径流等相互联系的环节，不断地在海洋大气陆地之间循环往复水分循环对于全球性水分和热量的再分配起着重大的作用，有如自然地理环境的“血液循环”，它沟通了各基本圈层的物质交换，促使各种联系的发生。,jpg,三、地质循环,由风化、输运、沉积、构造四个基本过程所构成,earthobservatory.nasa.gov/Library/CarbonCycle,http:/www.geo.titech.ac.jp/superplume/s_fig1_l.jpg,四、生物循环,生物作为土壤植物大气之间的一个联系环节，从而使它成为整个自然地理环境中物质能量交换的一个基本通道实现了有机界与无机界之间的互相转化，这是生物循环的最本质的体现,生物有机体把太阳辐射能转化为化学潜能元素在自然地理环境中重新分配，C、N、S生物循环可以改变大气的组成成分，并保持大气圈中气体的相对平衡生物循环影响并改造水圈中的化学成分促进土壤的形成和发展生物循环参与了某些岩石和矿物的形成,第三节 自然地理环境的地球化学作用,一、元素的地球化学迁移自然地理环境中化学元素的由一种存在形式转变为另一种存在形式，并伴随着一定的空间位移的运动过程元素的地球化学迁移规律，在地球表层自然形成物化学组成的形成过程中起着主导作用化学元素的迁移包括空间上元素的位移（表现为元素的分布特征）和时间上从物质分解到元素搬运再到重新固定的整个过程自然地理环境中的地球化学作用就是通过化学元素迁移，沟通了各组成成分之间的联系,二、元素的地球化学迁移因素,1、迁移的内在因素化学键重力性质化学性质晶格性质放射性质,2、迁移的外界因素温度压力浓度酸碱度氧化还原电位胶体吸附生物活动,Carbon Cycle by Narda Lebo,第四节 自然地理环境的水热作用,一、自然地理环境的水热关系热和水这对矛盾是推动自然综合体演化的基本矛盾由于陆地表面上各地区热和水的量及其时间分配差别很大，它们的对比关系、季节动态等迥然不同，因此就形成了区域特征各不相同的自然综合体,二、水热关系与自然地理环境的水平结构,水热系数表示地面热量交换和水分交换总的特征，因而它的数值大小也就影响自然地理过程的动态变化及自然综合体的水平结构辐射干燥指数=R/Lr 是一地的年辐射平衡（热量收入）与用热量单位表示的年降水图4.5 自然地带与水热条件的关系量（即蒸发该地年降水总量所需的热量）之比，可视为蒸发力与降水量之比 R/Lr 值小于 0.35 与冻原相当；0.35-1.1 与森林相当；1.1-2.3 与草原相当；2.33.4 与荒漠相当；大于3.4 与荒漠相当,地理地带周期律(A.A.格里高里耶夫),第五节 自然地理环境内部联系的基本特点,物质循环和能量转化是实现自然地理环境整体功能和整体效应的重要过程。物质循环必然伴随着能量转换与传输自然地理环境中，物质循环与物质平衡是不可分割的自然地理环境中的物质循环不是简单的往复运动，而是旋回发展的复杂过程,
